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  <title>Java进阶篇设计模式之七 ----- 享元模式和代理模式 | 虚无境的博客</title>
  





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          <h1 class="post-title" itemprop="name headline">Java进阶篇设计模式之七 ----- 享元模式和代理模式</h1>
        

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        <script src="\assets\js\APlayer.min.js"> </script><h2 id="前言"><a href="#前言" class="headerlink" title="前言"></a>前言</h2><p>在<a href="https://www.cnblogs.com/xuwujing/p/9630850.html" target="_blank" rel="external">上一篇</a>中我们学习了结构型模式的组合模式和过滤器模式。本篇则来学习下结构型模式最后的两个模式， 享元模式和代理模式。</p>
<h2 id="享元模式"><a href="#享元模式" class="headerlink" title="享元模式"></a>享元模式</h2><p><strong>简介</strong></p>
<blockquote>
<p>享元模式主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。</p>
</blockquote>
<p>用通俗的话来说就是进行共用。生活中也有一些例子，比如之前很火的共享单车，更早之前的图书馆，编程中经常用的String类，数据库连接池等等。当然，享元模式主要的目的是复用，如果该对象没有的话，就会进行创建。</p>
<p>享元模式的角色主要分为三大类，抽象享元类、具体享元类以及享元工厂类。</p>
<ul>
<li>抽象享元类：所有具体享元类的超类或者接口，通过这个接口，可以接受并作用于外部专题。</li>
<li>具体享元类：实现抽象享元类接口的功能并增加存储空间。</li>
<li>享元工厂类：用来创建并管理抽象享元类对象，它主要用来确保合理地共享。每当接受到一个请求是，便会提供一个已经创建的抽象享元类对象或者新建一个。 享元模式的核心在于享元工厂类，享元工厂类的作用在于提供一个用于存储享元对象的享元池，用户需要对象时，首先从享元池中获取，如果享元池中不存在 ，则创建一个新的享元对象返回给用户，并在享元池中保存该新增对象。</li>
</ul>
<p>其它的就不再多说，这里依旧使用一个简单的示例来加以说明。<br>在我们以前读书的时候，经常会用到笔，其中铅笔又是最早接触的，我们最开始使用铅笔可能不是写字，而是进行画画。这里我们可以把笔当作一个抽象享元类，铅笔当作一个具体享元类，然后再创建一个享元工厂类，用于创建和管理，最后再由调用者决定用铅笔进行干嘛。</p>
<p>首先，我们创建一个接口。</p>
 <figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">interface Pen &#123;</div><div class="line">	void write();</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>然后再创建一个享元工厂类，指定需要内部需要做的事情。<br> <figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div><div class="line">11</div><div class="line">12</div><div class="line">13</div><div class="line">14</div><div class="line">15</div><div class="line">16</div><div class="line">17</div><div class="line">18</div><div class="line">19</div><div class="line">20</div><div class="line">21</div><div class="line">22</div><div class="line">23</div><div class="line">24</div><div class="line">25</div><div class="line">26</div><div class="line">27</div><div class="line">28</div><div class="line">29</div><div class="line">30</div><div class="line">31</div><div class="line">32</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">class Penil implements Pen &#123;</div><div class="line">	private String name;</div><div class="line">	private String something; </div><div class="line">	private  int i;</div><div class="line">	</div><div class="line">	public Penil(String name) &#123;</div><div class="line">		this.name = name;</div><div class="line">		i++;</div><div class="line">		System.out.println(name+&quot; 第:&quot;+i+&quot;次创建&quot;);</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	</div><div class="line">	public String getName() &#123;</div><div class="line">		return name;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	</div><div class="line">	public void setName(String name) &#123;</div><div class="line">		this.name = name;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	</div><div class="line">	public String getSomething() &#123;</div><div class="line">		return something;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	</div><div class="line">	public void setSomething(String something) &#123;</div><div class="line">		this.something = something;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	</div><div class="line">	@Override</div><div class="line">	public void write() &#123;</div><div class="line">		System.out.println(name+&quot; 用于铅笔  &quot;+something);</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure></p>
<p> 继而再创建一个工厂类，用于创建和管理。</p>
 <figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div><div class="line">11</div><div class="line">12</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">class PenFactory &#123;</div><div class="line">	private static final Map&lt;String, Penil&gt; map = new HashMap&lt;String, Penil&gt;();</div><div class="line"></div><div class="line">	public static Penil get(String name) &#123;</div><div class="line">		Penil penil = map.get(name);</div><div class="line">		if (penil == null) &#123;</div><div class="line">			penil = new Penil(name);</div><div class="line">			map.put(name, penil);</div><div class="line">		&#125;</div><div class="line">		return penil;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>最后再来进行调用测试。</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">public class FlyweightTest &#123;</div><div class="line">	public static void main(String[] args) &#123;</div><div class="line">		String names[] = &#123; &quot;张三&quot;, &quot;李四&quot;, &quot;王五&quot;, &quot;虚无境&quot; &#125;;</div><div class="line">		for (int i = 0; i &lt; 8; i++) &#123;</div><div class="line">			Penil penil = PenFactory.get(names[i&gt;3?i-4:i]);</div><div class="line">			penil.setSomething(&quot;画了一条鱼&quot;);</div><div class="line">			penil.write();</div><div class="line">		&#125;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p><strong>输出结果:</strong><br><figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div><div class="line">11</div><div class="line">12</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">	张三 第:1次创建</div><div class="line">张三 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">李四 第:1次创建</div><div class="line">李四 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">王五 第:1次创建</div><div class="line">王五 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">虚无境 第:1次创建</div><div class="line">虚无境 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">张三 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">李四 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">王五 用于铅笔  画了一条鱼</div><div class="line">虚无境 用于铅笔  画了一条鱼</div></pre></td></tr></table></figure></p>
<p>上述示例中，每个对象都使用了两次，但是每个对象都只是创建了一次而已，而享元模式核心的目的其实就是复用，只要我们理解了这一点，想必掌握该模式也就不在话下了。</p>
<p><strong>享元模式优点：</strong></p>
<blockquote>
<p>极大的减少对象的创建，从而降低了系统的内存，提升了效率。</p>
</blockquote>
<p><strong>享元模式缺点：</strong></p>
<blockquote>
<p>提高了系统的复杂度，因为需要将状态进行分离成内部和外部，并且也使外部状态固有化，使得随着内部状态的变化而变化，会造成系统的混乱。</p>
</blockquote>
<p><strong>使用场景：</strong> </p>
<blockquote>
<p>系统有大量相似对象。</p>
</blockquote>
<p><strong>注意事项：</strong> </p>
<blockquote>
<p>需要注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题。  这些类必须有一个工厂对象加以控制。</p>
</blockquote>
<p><strong>与单例模式比较</strong></p>
<blockquote>
<p>虽然它们在某些方面很像，但是实际上却是不同的东西，单例模式的目的是限制创建多个对象，避免冲突，比如使用数据库连接池。而享元模式享元模式的目的是共享，避免多次创建耗费资源，比如使用String类。</p>
</blockquote>
<h2 id="代理模式"><a href="#代理模式" class="headerlink" title="代理模式"></a>代理模式</h2><p><strong>简介</strong></p>
<blockquote>
<p>代理模式于结构型模式，主要是通过一个类代表另一个类的功能。通常，我们创建具有现有对象的对象，以便向外界提供功能接口。</p>
</blockquote>
<p>代理模式，如其名，也就是代理作用。 我们生活中也有不少示例，比如典型的代购，土豪专用的支票，Windows 里面的快捷方式，以及spring中的aop 等等。</p>
<p>代理模式主要由这三个角色组成，抽象角色、代理角色和真实角色。</p>
<ul>
<li>抽象角色：通过接口或抽象类声明真实角色实现的业务方法。</li>
<li>代理角色：实现抽象角色，是真实角色的代理，通过真实角色的业务逻辑方法来实现抽象方法，并可以附加自己的操作。</li>
<li>真实角色：实现抽象角色，定义真实角色所要实现的业务逻辑，供代理角色调用。</li>
</ul>
<p>代理模式又分为静态代理、动态代理。</p>
<ul>
<li>静态代理是由程序员创建或工具生成代理类的源码，再编译代理类。所谓静态也就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和委托类的关系在运行前就确定了。</li>
<li>动态代理是在实现阶段不用关心代理类，而在运行阶段才指定哪一个对象。</li>
</ul>
<p>这里我们依旧用一个简单的示例来进行说明。<br>张三和李四是室友，某天，张三在寝室内玩游戏正带劲，感觉肚子饿了，本想下楼去吃饭的，但是想起李四可能快要回来，于是打电话给李四，让李四帮自己带份盒饭。这里的李四就扮演着代理者的作用。</p>
<h3 id="静态代理"><a href="#静态代理" class="headerlink" title="静态代理"></a>静态代理</h3><p>首先我们用<code>静态代理</code>来实现该功能。</p>
<p>这里实现相对而言较为简单，依旧是定义一个接口，然后定义一个真实的角色，实现该接口的功能，继而定义一个代理者，也实现该接口，但是添加该真实角色的对象进行相应的业务逻辑处理。<br>那么该<code>静态代理</code>代码实现如下:</p>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div><div class="line">11</div><div class="line">12</div><div class="line">13</div><div class="line">14</div><div class="line">15</div><div class="line">16</div><div class="line">17</div><div class="line">18</div><div class="line">19</div><div class="line">20</div><div class="line">21</div><div class="line">22</div><div class="line">23</div><div class="line">24</div><div class="line">25</div><div class="line">26</div><div class="line">27</div><div class="line">28</div><div class="line">29</div><div class="line">30</div><div class="line">31</div><div class="line">32</div><div class="line">33</div><div class="line">34</div><div class="line">35</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">interface Shopping &#123;</div><div class="line">	void buyFood();</div><div class="line">&#125;</div><div class="line"></div><div class="line">class ExecutePerson implements Shopping &#123;</div><div class="line">	private String name;</div><div class="line">	public ExecutePerson(String name) &#123;</div><div class="line">		this.name = name;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line"></div><div class="line">	@Override</div><div class="line">	public void buyFood() &#123;</div><div class="line">		System.out.println(name + &quot; 买东西&quot;);</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div><div class="line"></div><div class="line">class ProxyPerson implements Shopping &#123;</div><div class="line">	private ExecutePerson ep;</div><div class="line">	public ProxyPerson(ExecutePerson ep) &#123;</div><div class="line">		this.ep = ep;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">	@Override</div><div class="line">	public void buyFood() &#123;</div><div class="line">		ep.buyFood();</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div><div class="line"></div><div class="line"></div><div class="line">public class ProxyTest &#123;</div><div class="line">	public static void main(String[] args) &#123;	</div><div class="line">		String name = &quot;李四&quot;;</div><div class="line">		Shopping shopping = new ProxyPerson(new ExecutePerson(name));</div><div class="line">		shopping.buyFood();</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>输入结果:<br><figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">李四 买东西</div></pre></td></tr></table></figure></p>
<p>在使用静态代理实现该功能之后，我们发现实现起来很简单，通过一个代理类就可以在不影响目标对象的前提进行扩展使用。但是我们也发现一个问题，如果我们不确定需要代理某个真实类的时候会比较麻烦，而且在类过多的时候，目标对象与代理对象都要维护，会使系统复杂度提升，维护起来也更加麻烦。<br>不过这时我们就可以使用<code>动态代理</code>来进行解决。</p>
<h3 id="动态代理"><a href="#动态代理" class="headerlink" title="动态代理"></a>动态代理</h3><p>所谓<code>动态代理</code>可以不必强行指定某个真实的角色，只需要在运行时决定就可以了。这里我们可以使用JDK中<code>java.lang.reflect</code>来进行开发。</p>
<p>JDK对动态代理提供了以下支持:</p>
<ul>
<li>java.lang.reflect.Proxy 动态生成代理类和对象</li>
<li>java.lang.reflect.InvocationHandler   <ul>
<li>可以通过invoke方法实现对真实角色的代理访问;</li>
<li>每次通过Proxy生成代理类对象时都要指定对象的处理器对象.</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>那么废话不在多说，开始进行代码改造，之前的接口和真实者不需要更改，我们只需要更改代理者就可以了。<br>更改之后的代码如下:</p>
   <figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div><div class="line">7</div><div class="line">8</div><div class="line">9</div><div class="line">10</div><div class="line">11</div><div class="line">12</div><div class="line">13</div><div class="line">14</div><div class="line">15</div><div class="line">16</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">class ProxyPerson2 implements InvocationHandler &#123;</div><div class="line">	private Shopping shopping;</div><div class="line">	private final String methodName = &quot;buyFood&quot;;</div><div class="line">	public ProxyPerson2(Shopping shopping) &#123;</div><div class="line">		this.shopping = shopping;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line"></div><div class="line">	@Override</div><div class="line">	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable &#123;</div><div class="line">		Object result = null;</div><div class="line">		if (methodName.equals(method.getName())) &#123;</div><div class="line">			result = method.invoke(shopping, args);</div><div class="line">		&#125;</div><div class="line">		return result;</div><div class="line">	&#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>测试代码，注意这里调用和之前不同！<br>这里通过Proxy类中的newProxyInstance方法会动态生成一个代理类，然后进行调用。其中这三个参数的说明如下:</p>
<ul>
<li>ClassLoader: 生成一个类, 这个类也需要加载到方法区中, 因此需要指定ClassLoader来加载该类</li>
<li>Class[] interfaces: 要实现的接口</li>
<li>InvocationHandler: 调用处理器</li>
</ul>
<figure class="highlight plain"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div><div class="line">5</div><div class="line">6</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line">public class ProxyTest &#123;</div><div class="line">	public static void main(String[] args) &#123;	</div><div class="line">		Shopping shopping2 = (Shopping)Proxy.newProxyInstance(ClassLoader.getSystemClassLoader(), new Class[]&#123;Shopping.class&#125;, new ProxyPerson2(new ExecutePerson(name)));</div><div class="line">		shopping2.buyFood();</div><div class="line">    &#125;</div><div class="line">&#125;</div></pre></td></tr></table></figure>
<p><strong>代理模式优点：</strong></p>
<blockquote>
<p> 1、职责清晰。 2、高扩展性。 3、智能化。</p>
</blockquote>
<p><strong>代理模式缺点：</strong> </p>
<blockquote>
<p>1、由于在客户端和真实主题之间增加了代理对象，因此有些类型的代理模式可能会造成请求的处理速度变慢。<br>2、实现代理模式需要额外的工作，有些代理模式的实现非常复杂。</p>
</blockquote>
<p><strong>注意事项：</strong></p>
<blockquote>
<pre><code>和适配器模式的区别：适配器模式主要改变所考虑对象的接口，而代理模式不能改变所代理类的接口。          
</code></pre><p>和装饰器模式的区别：装饰器模式为了增强功能，而代理模式是为了加以控制。</p>
</blockquote>
<p>代理模式参考:<br><a href="http://www.runoob.com/design-pattern/proxy-pattern.html" target="_blank" rel="external">http://www.runoob.com/design-pattern/proxy-pattern.html</a><br><a href="https://baike.baidu.com/item/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%A8%A1%E5%BC%8F/8374046" target="_blank" rel="external">https://baike.baidu.com/item/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%A8%A1%E5%BC%8F/8374046</a><br><a href="https://blog.csdn.net/zjf280441589/article/details/50411737" target="_blank" rel="external">https://blog.csdn.net/zjf280441589/article/details/50411737</a></p>
<h2 id="其它"><a href="#其它" class="headerlink" title="其它"></a>其它</h2><h3 id="音乐推荐"><a href="#音乐推荐" class="headerlink" title="音乐推荐"></a>音乐推荐</h3><p>分享一首很带感的电音！</p>
<iframe frameborder="no" border="0" marginwidth="0" marginheight="0" width="330" height="86" src="//music.163.com/outchain/player?type=2&id=34040716&auto=0&height=66"></iframe>

<h3 id="项目的代码"><a href="#项目的代码" class="headerlink" title="项目的代码"></a>项目的代码</h3><p> <a href="https://github.com/xuwujing/java-study" target="_blank" rel="external">java-study </a>是本人在学习Java过程中记录的一些代码，也包括之前博文中使用的代码。如果感觉不错，希望顺手给个start，当然如果有不足，也希望提出。<br>github地址:  <a href="https://github.com/xuwujing/java-study" target="_blank" rel="external">https://github.com/xuwujing/java-study</a></p>
<p>原创不易，如果感觉不错，希望给个推荐！您的支持是我写作的最大动力！<br>版权声明:<br>作者：虚无境<br>博客园出处：<a href="http://www.cnblogs.com/xuwujing" target="_blank" rel="external">http://www.cnblogs.com/xuwujing</a><br>CSDN出处：<a href="http://blog.csdn.net/qazwsxpcm" target="_blank" rel="external">http://blog.csdn.net/qazwsxpcm</a>　<br>个人博客出处：<a href="http://www.panchengming.com" target="_blank" rel="external">http://www.panchengming.com</a> </p>

      
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<p style="font-size: 10px;line-height: 30px"><a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">xuwujing's Notes</a> by <a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">ChengMing Pan</a> is licensed under a <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/" style="color:#258FC6">Creative Commons BY-NC-ND 4.0 International License</a>.<br/>
由<a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">虚无境</a>创作并维护的<a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">xuwujing's Notes</a>博客采用<a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/" style="color:#258FC6">创作共用保留署名-非商业-禁止演绎4.0国际许可证</a>。<br/>
本文首发于<a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">xuwujing's Notes</a> 博客（ <a href="http://www.panchengming.com/" style="color:#258FC6">http://www.panchengming.com/</a> ），版权所有，侵权必究。</p>
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               alt="虚无境" />
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